一、市政道路给排水的设计意义。
市政道路给排水工程是道路设计中非常重要的一个组成部分,
有些地方的市政道路工程修完挖,挖完修,既影响人们的城市交通的正常运行,又给人们的出行带来很大的麻烦,出现这种情况的主要原因是市政道路在设计时没有考虑到实际的道路给排水问题,还有的城市道路一旦下大雨或者山洪爆发,城市路面就会出现一片汪洋,给城市居民的日常生活带来很大困难,因此市政道路给排水工程的设计有着深远的意义。
近些年来通过对城市市政道路的现状进行仔细的分析表明,水对市政道路的危害是各种危害因素中最重要最直接,大多数市政道路路基的损坏、路面的损坏等造成道路使用寿命短的原因都与各种水的侵害有着直接的关系,比如路基附近的水长期排不出去,就会造成市政道路路面的塌陷;比如道路路面上水不能及时的排掉,道路的表面就会产生大小不等的裂缝,如果不及时维修,在水的不断侵蚀下裂缝不断加大,裂缝的产生不仅对道路造成一定的危害,对车辆的通行也会产生巨大的安全隐患。因此市政道路给排水工程设计的科学与否直接关系到道路的正常运行和道路的寿命,科学的给排水设计可以使路面、路基等各种自然水或者各种其它水都能及时的排放到道路结构之外,使道路不受各种水的侵害,对市政道路的使用寿命和正常使用都有着重要的现实意义。
二、市政道路给排水工程设计的任务
在我国道路设计中,给排水工程的设计是其中比较重要的一个项目,它的主要任务是将各种生活污水、雨水及工业用水等排放到指定地点,市政道路给排水工程的设计从宏观角度讲是采用各种管路将路面及道路结构附近的多余的水送至污水处理厂。在设计前要对道路附近的情况考察清楚,如雨排需不需要加粗、生活排水管道用不用加粗或者安装、用不用安装工业污水排放管道或者需不需要加粗等,同时还要测量好道路的海拔高度和地下水的深度等,给道路给排水的设计提供准确的数据。市政道路的给排水工程设计主要包括:合流管道系统和分流管道系统,在设计时可以将雨水和污水用同一条管道输送即为合流管道排放系统。分流管道系统有两个排水系统,其中一部分包括雨水收集系统和冷却水,这两部分水污染程度较低,不需要处理可以直接排放到城市污水处理厂。另一部分污水收集系统为一些生活污水,这部分污水需要经过处理后才能排放到城市污水处理厂。
三、市政道路给排水工程设计的内容
1、市政给排水工程设计的基本内容有以下两方面内容:第一方面是为了减少地下水、农田排灌水对路基稳定性和强度的影响。设计前对道路经过的地下水水位进行测量,如果地下水位高则在设计时将道路路基提高或者采用设计隔水垫层的方法,为了防止农田排灌水对路基的影响,在设计时可以采用在邻近道路附近设计水收集系统,可以及时的将多余的水收集起来并汇入排水管网。第二方面内容:将道路表面的自然水或者其它水及时的排出道路地基之外,最大程度的降低水对路面和路基的侵蚀,防止水危害路基和路面问题的发生。以上两方面的设计内容具体包括以下设计项目:
1)路面水排放的设计。一般等级较低的公路路面排水由于受到投资的限制,因此采用道路横坡、急流槽、边沟及排水构造物等设计成一个完整的排水系统将水进行收集并及时的排放到路基结构以外的排水系统,设计时一定要设计好坡度,可以使水及时的流入槽和沟内,施工时也要按照设计进行施工,一旦做不好便出现水顺不除去的问题,使水不能及时的排除,使路面长期积水损害路面和路基。如果是高等公路则在路面可以在道路设计中央隔离带,在中央隔离带处设计中央排水沟收集水,并通过排水管道流入道路排水系统。
2)处理下渗水的设计。中央隔离带下渗水的处理方法为在中央隔离带下设计纵向盲沟对下渗水进行收集,并每隔一段距离设计集水井,并采用管道将集水井内的水排入道路排水网。
2、道路与排水系统的设计。一般情况下,城市污水排放管网都依托市政道路进行设计,在道路设计过程中,要考虑市区污水排放管网的埋深、排水的重力流或者提升对道路给排水系统都会产生一定的影响,道路高程的确定对两侧地块的排水也存在一定的影响,设计时要保证道路雨水口高程低于两侧的地块20厘米以上,否则会对地表径向流的排放不利。对雨水管道的设计时,可以利用自然的地形和坡度以最短距离排入附近的江、河、湖、海,如果道路雨水距离江、河、湖、海较远时可以采用设计泵站的方式。
三、市政道路给排水工程设计的要点
1、管道直径的确定。首先要计算需要输送污水流量,设总流量为W,设各个分流的流量为W1、W2、W3、······,W= W1+ W2+ W3+ W4
W=φ2×0.785×V×3600,其中φ代表管道的直径,单位为米,0.785是常数,V是管道液体的流速,单位为米/秒,可以按照液体的性质查表获得,W的单位为立方米/小时。
2、管材的确定。目前随着我国科学技术的不断发展,各种排污
管道的材料层出不穷,因此在选择材料时一定要按照具体的管道规格、使用地点及污水的性质进行设计,具体设计要点如下:
1)直径小于DN300的排污管道材料的选择。如果采用泵输送污
水,管道要承受一定的压力,因此最好选择钢管,如果输送的污水PH值6-8,范围内,可以采用碳钢厚壁管道,如果小于6或者大于8,则应选择不锈钢管道,最好不选择各种塑料材质的管道,因为塑料管道承压能力有限,一旦开泵时,管道出口阀门没有及时的打开容易将塑料管道崩开,但如果是自流管道可以考虑。
2)直径大于DN300小于DN800的排污管道材质的选择。如果是
自流管道,则考虑塑料管道、水泥管道及碳钢管道等,从成本和安装方面考虑,塑料管道作为首选,因为塑料材质的管道具有密封性能好、抗渗透性能强、耐腐蚀性高等特点,由于有以上的特点,因此塑料管道的使用寿命长,同时塑料管道还具有施工安装比较方便,耗材少,综合成本比较低,因此深受设计人员的青睐。一般情况下,小于DN800直径的塑料管在制作时环刚性容易保证,因此建议设计者在设计小于DN800直径排污管道时使用塑料管道,其中涉及到DN300-DN500直径排污管线时,可以选择HDPE双臂波纹管,DN500-DN800直径时,可以使用HDPE中空壁缠绕管。
3)排污顶管管道的选择。排污管道在设计时会遇到横穿铁路公
路及河涌等,因此要求埋地很深,此时就需要顶管施工设计,在设计管材材质时就需要具有一定的强度、刚度、耐震度和抗冲击性能等,根据多年的实践经验,对于这类设计大多采用钢筋混凝土管道,因为钢筋混凝土管道具有一切要求的特点,并且价格便宜,施工简单,综合成本低。
结束语:市政道路给排水工程在设计时要做到因地制宜,首先对排污管道经过的地点、附近的建筑及工厂情况要做到深入了解,这样才能选择更科学的管道直径和材质,同时对各种污水的流量、质量及流速都要了解清楚,这样对配管及配泵都利,总而言之设计每个污水排放工程都要细致入微,为排水管道的正常排放打好基础。
参考文献:
[1] 贾少安.陈利.市政道路给排水工程设计的探讨[J].门窗.2016.(12)
[2]黄立为.市政道路给排水工程设计的探讨[J].科学与财富.2017(25).